Uma iluminação pública solar completa deve ser dimensionada a partir da demanda de energia e do recurso solar local, e não de uma potência de luminária impressa em uma lista de mercado. O caso crítico do projeto é geralmente a estação de menor recurso combinada com o perfil noturno necessário.
Sequência de dimensionamento: definir luz útil e programação operacional, calcular watt-hora noturna, aplicar perdas e dados solares sazonais e, em seguida, selecionar painel e capacidade utilizável da bateria com uma meta de autonomia documentada.
1. Defina o dever de iluminação
Comece com a largura da estrada, espaçamento entre postes, altura de montagem, iluminância/uniformidade necessária, horas de operação e programação de dimerização. Use um arquivo fotométrico para selecionar a saída da luminária. Não presuma que uma “luz solar de 100 W” produz os mesmos lúmenes que uma luminária de 100 W ligada à rede.
Uma programação típica pode usar produção total após o anoitecer, produção reduzida durante a noite e aumento de movimento em horários de baixo tráfego. Escreva cada intervalo e nível de potência para que a energia possa ser calculada.
2. Calcule a energia noturna
Para cada intervalo:
Energy (Wh) = input power (W) × operating time (h) × output fraction
Adicione controlador, sensor e consumo em espera. Use a potência de entrada real do driver nos níveis programados, não a potência nominal da placa de LED.
Exemplo: uma luminária de 40 W operando 5 horas a 100% e 7 horas a 30% consome 284 Wh antes das perdas do sistema: (40 × 5) + (40 × 0.30 × 7).
3. Use dados solares específicos do local
Dimensione em relação aos horários de pico solar mensais ou sazonais nas coordenadas do projeto, inclinação e orientação do painel. Considere temperatura, poeira, sombreamento, fiação, controlador e perdas de conversão. A média anual pode esconder um inverno fraco ou uma estação chuvosa.
Peça ao fornecedor para identificar o conjunto de dados e o mês de design. Se o sombreamento for possível, forneça um levantamento do local em vez de adicionar uma porcentagem arbitrária.
4. Calcule a capacidade útil da bateria
A energia da placa de identificação da bateria é aproximadamente a tensão nominal multiplicada por amperes-hora, mas nem toda ela deve ser usada. Aplique a profundidade permitida de descarga, redução de temperatura, reserva de envelhecimento e perdas de conversão.
Para autonomia necessária:
Required usable battery energy = nightly energy × autonomy nights
Em seguida, divida pela fração utilizável permitida para estimar a capacidade nominal. O fabricante deve documentar os pontos de ajuste de proteção e a resposta do controle à medida que o estado de carga cai.
A estrutura de qualidade da Lighting Global enfatiza a proteção da bateria e a verdade no tempo de execução anunciado para sistemas fora da rede, e seus padrões fazem referência aos métodos de teste IEC (Padrões de qualidade da Lighting Global). Embora as luzes de rua do projeto possam estar sujeitas a requisitos diferentes, os princípios de tempo de funcionamento verificado e proteção da bateria continuam a ser verificações de aquisição úteis.
5. Dimensione o painel para recuperação
O painel deve suprir a demanda média diária e se recuperar após noites de baixo sol. Verifique a corrente máxima de carga em relação aos limites da bateria e à capacidade do controlador. Uma bateria superdimensionada com um painel subdimensionado pode demorar muito para se recuperar; um painel superdimensionado sem controle de carga adequado pode sobrecarregar a bateria.
O MPPT pode melhorar a captura de energia sob diversas condições, mas requer dados e configurações de eficiência do controlador para a química exata da bateria.
6. Verifique o posicionamento térmico
As baterias LiFePO4 são amplamente utilizadas, mas o carregamento e a vida útil permanecem dependentes da temperatura. Solicite os limites do sistema de gerenciamento de células, pacotes e baterias. Em climas muito quentes, uma bateria montada diretamente atrás do painel pode experimentar uma temperatura muito mais alta que a ambiente. Em climas frios, restrições de cobrança podem reger o projeto.
Compare fornecedores em uma tabela de energia
Exija que cada licitante envie:
- entrada da luminária em todos os níveis de regulação;
- Wh noturno incluindo cargas de espera;
- conjunto de dados solares e mês de design;
- pressupostos de perdas;
- potência nominal e tolerância do painel;
- química da bateria, Wh nominal e utilizável;
- configurações de profundidade de descarga e proteção;
- autonomia declarada e tempo de recuperação;
- capacidade esperada no final da vida útil;
- substituibilidade e termos de garantia.
Isso evita que uma grande etiqueta de amp-hora disfarce uma tensão, fração utilizável ou perfil operacional diferente.
Teste de aceitação
Inspecione os códigos do painel, da bateria e do controlador em relação à lista de materiais aprovada. Verifique o cronograma de dimerização, a proteção de baixa tensão, o comportamento da carga e as configurações do controle remoto. Para locais piloto, registre a tensão/estado de carga da bateria e a saída de luz através do clima representativo antes do dimensionamento.
A iluminação pública solar completa pode ser configurada em torno de coordenadas do projeto e perfis operacionais. Enviar a localização do local, geometria da estrada e autonomia necessária com o RFQ; esses insumos são mais valiosos do que pedir uma potência genérica.
